CN104038286B - 一种通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包括：电力线通信系统、可见光通信系统和再生式中继控制器，电力线通信系统包括：电力线，与电力线相连的耦合器，与耦合器相连的电力线通信接收端电路；可见光通信系统包括：发光器件，与发光器件相连的可见光通信发射端电路；再生式中继控制器的输入端与电力线通信接收端电路相连，输出端与可见光通信发射端电路相连，用于对电力线通信接收端电路输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路，以实现可见光通信技术与电力线通信的结合，从而大幅降低了投资成本，实现了资源的综合利用。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信系统。
背景技术
可见光通信技术(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而在空气中直接传输光信号的通信方式。LED可见光通信是基于可见光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)比荧光灯和白炽灯切换速度快的特点，利用配备LED的室内外大型显示屏、照明设备、信号器和汽车前尾灯等发出的用肉眼观察不到的高速调制光波信号来对信息调制和传输，然后利用光电二极管等光电转换器件接收光载波信号并获得信息。
但是，由于LED照明灯通常设置在天花板、道路两旁或交通枢纽上，使得铺设新的通信电缆的成本太高，若与电力线载波通信结合在一起，当前最有效的方法是通过电力线通信(PLC，power line communication)实现信息到灯的信号传输，即可见光通信技术(VLC，Visible Light Communication)与电力线通信(PLC，power line communication)的结合，从而大幅降低投资成本，实现资源的综合利用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种通信系统，以实现可见光通信技术(VLC，Visible Light Communication)与电力线通信(PLC，power line communication)的结合，从而大幅降低投资成本，实现资源的综合利用。
为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种通信系统，包括：
电力线通信系统，所述电力线通信系统包括：电力线，与所述电力线相连的耦合器，与所述耦合器相连的电力线通信接收端电路；
可见光通信系统，所述可见光通信系统包括：发光器件，与所述发光器件相连的可见光通信发射端电路；
连接所述电力线通信系统与所述可见光通信系统的再生式中继控制器，所述再生式中继控制器的输入端与所述电力线通信接收端电路相连，输出端与可见光通信发射端电路相连，用于对所述电力线通信接收端电路输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路。
优选的，所述再生式中继控制器包括：
接收解调电路，用于其接收到的信号进行解调；
调制发送电路，用于对所述接收解调电路的输出信号进行调制后输出；
与所述接收解调电路及调制发送电路的公共端相连的控制电路，用于给所述接收解调电路发送解调参数和给所述调制发送电路发送调制参数。
优选的，所述电力线通信系统还包括：与所述耦合器相连的电力线通信发射端电路，所述电力线通信发射端电路的输入端与所述再生式中继控制器的输出端相连；
所述可见光通信系统还包括：光电检测器，与所述光电检测器相连的可见光通信接收端电路，所述可见光通信接收端电路的输出端与所述再生式中继控制器的输入端相连；
其中，所述再生式中继控制器包括对所述电力线通信接收端电路输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路的第一状态和对所述可见光通信接收端电路输出信号进行解调、调制后，输出给所述电力线通信发射端电路的第二状态。
优选的，所述通信系统还包括：开关装置，所述开关装置包括：
接收选择开关，所述接收选择开关包括：与所述电力线通信接收端电路输出端相连的第一接收端，与所述可见光通信接收端电路相连的第二输入端及与所述再生式中继控制器输入端相连的输出端；
发射选择开关，所述发射选择开关包括：与所述再生式中继控制器输出端相连的接收端，与所述电力线通信发射端电路相连的第一输出端，与所述可见光通信发射端电路相连的第二输出端；
所述开光装置包括：所述接收选择开关的第一输入端与其输出端导通，所述发射选择开关的输入端与其第二输出端导通时的第一导通状态，此时，所述再生式中继控制器处于第一状态，以及所述接收选择开关的第二输入端与其输出端导通，所述发射选择开关的接收端与其第一输出端导通时的第二导通状态，此时，所述再生式中继控制器处于第二状态。
优选的，所述控制电路还用于对所述接收解调电路解调后的信号进行检测，判断其是否包括通信信号，当所述接收解调电路的输出信号中包括通信信号时，控制所述开关装置维持当前状态，在所述接收解调电路的输出信号中无通信信号时，控制所述开关装置进行导通状态的切换。
优选的，所述可见光通信接收端电路还包括：放大电路，对其接收到的信号进行放大后再输出。
优选的，所述发光器件为LED。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明实施例所提供的技术方案，包括：电力线通信系统、可见光通信系统和连接所述电力线通信系统与所述可见光通信系统的再生式中继控制器，其中，所述电力线通信系统包括：电力线，与所述电力线相连的耦合器，与所述耦合器相连的电力线通信接收端电路；所述可见光通信系统包括：发光器件，与所述发光器件相连的可见光通信发射端电路；所述再生式中继控制器的输入端与所述电力线通信接收端电路相连，输出端与可见光通信发射端电路相连，用于对所述电力线通信接收端电路输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路。
由此可见，本发明实施例所提供的技术方案，可以通过所述再生式中继控制器将电力线通信系统中的通信信号进行解调、调制后，输出给可见光通信系统，以光的形式传播出去，实现了可见光通信技术(VLC，Visible Light Communication)与电力线通信(PLC，power line communication)的结合，从而大幅降低了投资成本，实现了资源的综合利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的通信系统的结构示意图；
图2为Biase-T驱动方式的示意图；
图3为本发明另一个实施例所提供的通信系统的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，若将可见光通信与电力线载波通信结合在一起，当前最有效的方法是通过电力线通信(PLC，power line communication)实现信息到灯的信号传输，即可见光通信技术(VLC，Visible Light Communication)与电力线通信(PLC，powerline communication)的结合，从而大幅降低投资成本实现资源的综合利用。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种通信系统，包括：
电力线通信系统，所述电力线通信系统包括：电力线，与所述电力线相连的耦合器，与所述耦合器相连的电力线通信接收端电路；
可见光通信系统，所述可见光通信系统包括：发光器件，与所述发光器件相连的可见光通信发射端电路；
连接所述电力线通信系统与所述可见光通信系统的再生式中继控制器，所述再生式中继控制器的输入端与所述电力线通信接收端电路相连，输出端与可见光通信发射端电路相连，用于对所述电力线通信接收端电路输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路。
本发明实施例所提供的通信系统，通过所述再生式中继控制器将电力线通信系统中的通信信号进行解调、调制后，输出给可见光通信系统，以光的形式传播出去，实现了可见光通信技术(VLC，Visible Light Communication)与电力线通信(PLC，power linecommunication)的结合，从而大幅降低了投资成本，实现了资源的综合利用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种通信系统，包括：
电力线通信系统1，所述电力线通信系统1包括：电力线11，与所述电力线11相连的耦合器12，与所述耦合器12相连的电力线通信接收端电路13；
可见光通信系统2，所述可见光通信系统2包括：发光器件21，与所述发光器件21相连的可见光通信发射端电路22；
连接所述电力线通信系统1与所述可见光通信系统2的再生式中继控制器3，所述再生式中继控制器3的输入端与所述电力线通信接收端电路13相连，输出端与可见光通信发射端电路22相连，用于对所述电力线通信接收端电路13输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路22。
需要说明的是，由于电力线通信系统中信号的调制方式与可见光通信系统中信号的调制方式不一定是一样的，故在本发明的一个优选实施例中，所述再生式中继控制器3包括：接收解调电路31，用于其接收到的信号进行解调；调制发送电路32，用于对所述接收解调电路31的输出信号进行调制后输出；与所述接收解调电路31及调制发送电路32的公共端相连的控制电路33，用于给所述接收解调电路31发送解调参数和给所述调制发送电路32发送调制参数。
在本实施例中，所述接收解调电路31根据所述控制电路33发送的解调参数，对其接收到的信号进行解调，然后将解调后的信号发送给所述调制发送电路32和所述控制电路33，所述控制电路33根据所述接收解调电路31解调后的信号，将调制参数发送给所述调制发送电路32，所述调制发送电路32根据所述控制电路33发送的调制参数，对所述接收解调电路31输出给其的信号进行调制后，再输出。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述发光器件21优选为LED，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
由于所述电力线通信的工作带宽在2MHz～30MHz(HomePlug)，而可见光通信系统2的驱动电路也大致在这一频段，故在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述可见光通信系统2中，所述可见光通信发射端电路22优选为采用Biase-T驱动方式(如图2所示)，对所述发光器件21进行驱动。由于其驱动方式已为本领域人员所公知，本发明对此不再详细赘述。
具体工作时，首先利用耦合器12将电力线11中的信号耦合到电力线通信接收端电路13中，再经所述电力线通信接收端电路13输出给再生式中继控制器3，对所述电力线通信接收端电路13输出的信号进行解调、调制，然后将调制后的信号输出给可见光通信发射端电路22，经所述可见光通信发射端电路22提供给发光器件21，以光波的信号传输出去，实现电力线通信系统1到可见光通信系统2信号的传输。
由此可见，本发明实施例所提供的通信系统作为信号的接收端，有效的实现了可见光通信技术(VLC，Visible Light Communication)与电力线通信(PLC，power linecommunication)的结合，从而大幅降低了投资成本，实现了资源的综合利用。
在上述实施例的基础上，在本发明的另一个实施例中，如图3所示，所述通信系统还可以作为信号的发射端。在该实施例中，所述电力线通信系统1还包括：与所述耦合器12相连的电力线通信发射端电路14，所述电力线通信发射端电路14的输入端与所述再生式中继控制器3的输出端相连；所述可见光通信系统2还包括：光电检测器23，与所述光电检测器23相连的可见光通信接收端电路24，所述可见光通信接收端电路24的输出端与所述再生式中继控制器3的输入端相连；其中，所述再生式中继控制器3包括对所述电力线通信接收端电路13输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路22的第一状态和对所述可见光通信接收端电路24输出信号进行解调、调制后，输出给所述电力线通信发射端电路14的第二状态。
具体工作时，当所述通信系统作为信号的接收端时，所述再生式中继控制器3处于第一状态，其工作原理与上一实施例相同，在此不再赘述。当所述通信信号作为信号的发射端时，所述再生式中继控制器3处于第二状态，其工作过程包括：利用所述光电检测器23对周围的光信号进行检测，并将检测到的光信号转换为电信号输出给可见光通信接收端电路24，然后利用所述可见光通信接收端电路24传输给所述再生式中继控制器3，经过所述再生式中继控制器3的解调、调制后，输出给电力线通信发射端电路14，经过所述电力线通信发射端电路14后，再利用所述耦合器12耦合到电力线11中，传输出去，实现电力线11传输光信号。
同理，在本实施例中，所述控制电路33用于将调制解调参数发送给调制发送电路32和接收解调电路31，所述接收解调电路31根据所述控制电路33发送的解调参数，对其接收到的信号进行解调，然后将解调后的信号发送给所述调制发送电路32和所述控制电路33，所述控制电路33根据所述接收解调电路31解调后的信号，将调制参数发送给所述调制发送电路32，所述调制发送电路32根据所述控制电路33发送的调制参数，对所述接收解调电路31输出给其的信号进行调制后，再输出。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述通信系统还包括开关装置，控制所述再生式中继控制器3状态的切换。在该实施例中，优选的，所述开关装置包括：
接收选择开关41，所述接收选择开关41包括：与所述电力线通信接收端电路13输出端相连的第一接收端，与所述可见光通信接收端电路24相连的第二输入端及与所述再生式中继控制器3输入端相连的输出端；
发射选择开关42，所述发射选择开关42包括：与所述再生式中继控制器3输出端相连的接收端，与所述电力线通信发射端电路14相连的第一输出端，与所述可见光通信发射端电路22相连的第二输出端；
所述开光装置包括：所述接收选择开关41的第一输入端与其输出端导通，所述发射选择开关42的输入端与其第二输出端导通时的第一导通状态，此时，所述再生式中继控制器3处于第一状态，对所述电力线通信接收端电路13输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路22，所述通信系统作为信号的接收端；以及所述接收选择开关41的第二输入端与其输出端导通，所述发射选择开关42的接收端与其第一输出端导通时的第二导通状态，此时，所述再生式中继控制器3处于第二状态，对所述可见光通信接收端电路24输出信号进行解调、调制后，输出给所述电力线通信发射端电路14，所述通信系统作为信号的发射端。
需要说明的是，在本发明的一个实施例中，所述开关装置可以人为控制，实现所述再生式中继控制器3状态的切换，在本发明的另一个实施例中，所述开关装置也可以自动控制，实现所述再生式中继控制器3状态的切换，本发明对此并不做限定。
优选的，在本发明的一个实施例中，所述开关装置为自动控制，所述控制电路33还用于对所述接收解调电路31解调后的信号进行检测，判断其是否包括通信信号，当所述接收解调电路31的输出信号中包括通信信号时，控制所述开关装置维持当前状态，在所述接收解调电路31的输出信号中无通信信号时，控制所述开关装置进行导通状态的切换。
具体的，当所述控制电路33侦听到所述电力线通信系统1中存在通信信号时，控制所述开关装置维持第一导通状态，当所述控制电路33侦听到所述电力线通信系统1中不存在通信信号时，控制所述开关装置切换至第二导通状态，当所述控制电路33侦听到所述可见光通信系统2中的通信信号传输完毕时，所述控制电路33控制所述开关装置再切换回第一状态，以此类推，通过控制所述开关装置导通状态的切换，使得本发明实施例所提供的通信系统既可以作为信号接收端，又可以作为信号发射端。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述可见光通信接收端电路24还包括：放大电路，用于对其接收到的信号进行放大后再输出，以便于所述再生式中继控制器3中接收解调电路31和发射调制电路对信号的解调、调制，和所述再生式中继控制器3中控制电路33对所述可见光通信系统2中信号的侦听。
综上所述，本发明实施例所提供的通信系统，包括：电力线通信系统1、可见光通信系统2和连接所述电力线通信系统1与所述可见光通信系统2的再生式中继控制器3，其中，所述电力线通信系统1包括：电力线，与所述电力线相连的耦合器12，与所述耦合器12相连的电力线通信接收端电路13；所述可见光通信系统2包括：发光器件21，与所述发光器件21相连的可见光通信发射端电路22；所述再生式中继控制器3的输入端与所述电力线通信接收端电路13相连，输出端与可见光通信发射端电路22相连，用于对所述电力线通信接收端电路13输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路22。
因此，本发明实施例所提供的通信系统，可以通过所述再生式中继控制器3将电力线通信系统1中的通信信号进行解调、调制后，输出给可见光通信系统2，以光的形式传播出去，实现了可见光通信技术(VLC，Visible Light Communication)与电力线通信(PLC，power line communication)的结合，从而大幅降低了投资成本，实现了资源的综合利用。
此外，由上所述可知，本发明实施例所提供的通信系统，结构较为简单，复杂度较低，而且所述通信系统作为信号接收端和信号发射端时，共用所述再生式中继控制器3，减小了系统的体积，降低了功率的消耗，实现了绿色环保、结构简单，成本低的无线通信。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种通信系统，其特征在于，包括：
电力线通信系统，所述电力线通信系统包括：电力线，与所述电力线相连的耦合器，与所述耦合器相连的电力线通信接收端电路；
可见光通信系统，所述可见光通信系统包括：发光器件，与所述发光器件相连的可见光通信发射端电路；
连接所述电力线通信系统与所述可见光通信系统的再生式中继控制器，所述再生式中继控制器的输入端与所述电力线通信接收端电路相连，输出端与可见光通信发射端电路相连，用于对所述电力线通信接收端电路输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路；
所述电力线通信系统还包括：与所述耦合器相连的电力线通信发射端电路，所述电力线通信发射端电路的输入端与所述再生式中继控制器的输出端相连；
所述可见光通信系统还包括：光电检测器，与所述光电检测器相连的可见光通信接收端电路，所述可见光通信接收端电路的输出端与所述再生式中继控制器的输入端相连；
其中，所述再生式中继控制器包括对所述电力线通信接收端电路输出的信号进行解调、调制后，输出给可见光通信发射端电路的第一状态和对所述可见光通信接收端电路输出信号进行解调、调制后，输出给所述电力线通信发射端电路的第二状态；
所述通信系统还包括：开关装置，所述开关装置包括：
接收选择开关，所述接收选择开关包括：与所述电力线通信接收端电路输出端相连的第一接收端，与所述可见光通信接收端电路相连的第二输入端及与所述再生式中继控制器输入端相连的输出端；
发射选择开关，所述发射选择开关包括：与所述再生式中继控制器输出端相连的接收端，与所述电力线通信发射端电路相连的第一输出端，与所述可见光通信发射端电路相连的第二输出端；
所述接收选择开关的第一输入端与其输出端导通，所述发射选择开关的输入端与其第二输出端导通时的第一导通状态，此时，所述再生式中继控制器处于第一状态，以及所述接收选择开关的第二输入端与其输出端导通，所述发射选择开关的接收端与其第一输出端导通时的第二导通状态，此时，所述再生式中继控制器处于第二状态。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述再生式中继控制器包括：
接收解调电路，用于其接收到的信号进行解调；
调制发送电路，用于对所述接收解调电路的输出信号进行调制后输出；
与所述接收解调电路及调制发送电路的公共端相连的控制电路，用于给所述接收解调电路发送解调参数和给所述调制发送电路发送调制参数。
3.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于，所述控制电路还用于对所述接收解调电路解调后的信号进行检测，判断其是否包括通信信号，当所述接收解调电路的输出信号中包括通信信号时，控制所述开关装置维持当前状态，在所述接收解调电路的输出信号中无通信信号时，控制所述开关装置进行导通状态的切换。
4.根据权利要求2或3任一项所述的通信系统，其特征在于，所述可见光通信接收端电路还包括：
放大电路，对其接收到的信号进行放大后再输出。
5.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述发光器件为LED。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |